這是個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，如果未來(lái)電動(dòng)車輛多了，出了各種事故（碰撞、泡水），該如何進(jìn)行有效的監(jiān)控和檢測(cè)？我個(gè)人的想法，是通過(guò)一個(gè)專用的電路塊，大概有這么一個(gè)構(gòu)思雛形：
1）具備多路的電源輸入，可以在12V電池工作和電池不工作的時(shí)候進(jìn)入外部掛入12V的配置可能性
備注：這點(diǎn)類似48V電池的耗盡強(qiáng)制充電的功能設(shè)計(jì)考慮
2）工作電流足夠小，能夠維持一個(gè)較為合適工作間隔，通過(guò)低功率低閾值的危險(xiǎn)預(yù)警和高功率靈敏閾值的感知器件
3）可以形成一個(gè)低功耗的ASIC，然后模塊化接入到BMS里面成為它的一部分
Deutsche ACCUMOTIVE的一篇《Fast Thermal Runaway Detection for Lithium-Ion Cells in Large Scale Traction Batteries》的內(nèi)容還是有很多有意思的內(nèi)容，我覺(jué)得摘錄下來(lái)可以是我們接下來(lái)做感知器件測(cè)試的方向。
這里選用了一組傳感器
傳感器S1，復(fù)用模組內(nèi)的單體電壓采集信號(hào)
傳感器S2是采用了由二氧化錫（SnO2）做成的氣體傳感器，它對(duì)甲烷（CH4），丙烷（C3H8）或一氧化碳（CO）這些在熱失控過(guò)程中電池所排出的氣體。
傳感器S3是一種煙霧探測(cè)器，這是根據(jù)紅外LED的原件，原理是通過(guò)光電煙霧探測(cè)器，考慮電芯在熱失控過(guò)程中產(chǎn)生的煙霧和其他氣體會(huì)引起傳感器的閾值變化。
傳感器S4這里比較巧妙了，想法使用一個(gè)PCB上面設(shè)計(jì)兩個(gè)焊盤(pán)，根據(jù)表面清潔度來(lái)評(píng)估這個(gè)里面的環(huán)境變化。輸出的特點(diǎn)是根據(jù)阻抗的變化來(lái)考慮的。
傳感器S5：采用較高精度的K型（NiCr-Ni）熱電偶測(cè)量空氣和排氣系統(tǒng)的溫度。
傳感器S6：測(cè)量絕對(duì)壓力在20kPa≤psens≤304kPa范圍內(nèi)的壓力傳感器，這個(gè)原理是幾乎所有的企業(yè)都檢測(cè)到單體熱失控過(guò)程中可以造成電池系統(tǒng)內(nèi)壓力的提升
傳感器S7：薄膜壓阻式力傳感器，范圍為0 N≤Fsens≤445 N，在模組內(nèi)配置，用于測(cè)量熱失控中的電芯和相鄰電芯之間的膨脹力。
配置實(shí)驗(yàn)的過(guò)程：測(cè)試條件是采用了1P和2P的電芯，100%SOC和60°的環(huán)境溫度，我后面在ind4更新以下不同SOC和不同類型的配置，對(duì)于整個(gè)熱失控電芯的不同測(cè)試數(shù)據(jù)的匯總。這里是根據(jù)實(shí)際的模組配置來(lái)測(cè)試比較合理
測(cè)試構(gòu)建：
實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果：
樣品1
樣品2
樣品3
測(cè)試效果，這里羅列了三個(gè)基本的項(xiàng)目
A）檢測(cè)速度：檢測(cè)到熱失控有多快
B）信號(hào)清晰度：傳感器信號(hào)的清晰度，考慮在實(shí)際環(huán)境中有信噪比的問(wèn)題
C）傳感器實(shí)用可行性：如何容易將傳感器部署在電池系統(tǒng)中
這是評(píng)估結(jié)果：
從反應(yīng)速度來(lái)看：氣體傳感器（S2）、壓力傳感器（S6）和模組壓力（S7）反應(yīng)最快
從信號(hào)清晰度來(lái)看：電壓（S1）、氣體傳感器（S2）都是可以的；傳S3和S5都是比較差異化大的方案
集成來(lái)看：S1、S4和S6是比較可行的
備注：昨天寫(xiě)的有關(guān)于JRC的文章情況是類似的，電壓的較長(zhǎng)時(shí)間尺度內(nèi)的跌落是比較靠譜的信號(hào)，而整包的壓力傳感器這兩個(gè)確實(shí)成為目前大家工作的方向
小結(jié)：之前我花了挺多時(shí)間去看氣體傳感器的，其實(shí)氣體傳感器用在這個(gè)應(yīng)用上面還有很大的壽命問(wèn)題，而且容易受其他類似漏液和膠水揮發(fā)之類的氣體所淹沒(méi)，現(xiàn)在核心要考慮一套降采樣頻率，來(lái)構(gòu)建一個(gè)獨(dú)立的MCU核來(lái)構(gòu)建這個(gè)系統(tǒng)，需要看能維持多少時(shí)間^_^，在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的傳感器優(yōu)化配置和算法的開(kāi)發(fā)，是很有文章可做的